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自己分析了‘连杆机构’力学计算:求指导

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发表于 2013-11-26 10:14:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
7 B. w. C# d3 r. T

( ^0 b* G4 U& d& F1 I8 C5 v2 z: I! g6 ?0 n  E4 Z! ?
如图 所示: 四杆机构在‘第二象限’做‘旋转往返’运动,O点为旋转中心,动力源为油缸‘ED’伸缩来实现‘OABC’摆动
4 ^; o; Z) p: X6 k: `
$ k! `0 B7 O, N$ H- C0 g+ c+ ^问题:油缸所提供的动力Fmax?2 q, L; F, z& T+ l2 _
0 e% q$ F% Q2 \* m0 z& ]' O. E8 S
草图列平衡方程(杠杆原理+正交分解---问题1:这样列方程条件能成立吗?力偶平衡方程是这样列的吗?)
# @$ z6 A, x& y( U4 s! Z! Y5 q5 D" A- M
α+θ =90 → cos(θ )=cos(pi/2-α)=sin(α) 故:F=4G   为定值
+ z  l, k1 _5 M# S4 |. r
# z% D6 F* u+ j. |" Q) i问题2:随着β角有0°~90°变化,而油缸提高推力或拉力为‘定值’  这个结论对吗?
8 h2 {% _" a: m! H, F% ^( g' M! f

4 a! ?! L; d& O' _! i7 b! Q  z! E; {/ ]- B& |
求大侠们给分析分析,上面两个疑问!!!小生先谢过了

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 楼主| 发表于 2013-11-26 10:19:38 | 显示全部楼层
疑惑3:  α+θ =90 这个条件成立吗?   α当=0°时θ =90° 这点看α与θ是存在互补关系。

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O点和E点固定,ED随油缸的伸缩变化,所以α和θ不可能互补  发表于 2013-11-26 13:01
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 楼主| 发表于 2013-11-26 10:43:16 | 显示全部楼层
这’动力F‘居然是定值,总感觉不科学  我错在哪里了
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发表于 2013-11-26 11:00:23 | 显示全部楼层
旋转点O的力还没考虑呢。

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O点作为旋转支撑点,受的是阻力 .....摩擦及损耗先忽略不计,可以吗  发表于 2013-11-26 11:05
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发表于 2013-11-26 11:07:16 | 显示全部楼层
做机构受力平衡吧。一步一步来。

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杆件之间的作用力,可以视为内力吗......摩擦不计,我上面仅分析‘外力’这样是否算严禁  发表于 2013-11-26 11:15
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 楼主| 发表于 2013-11-26 11:09:44 | 显示全部楼层
eddyzhang 发表于 2013-11-26 11:07 + W& f$ R8 p5 x( f1 ^# R3 z$ [0 ~
做机构受力平衡吧。一步一步来。

! r7 o% h8 F5 Q# ?! r! Z我也感觉我这样分析太肤浅啦, 这个机构视为整体、做整体受力分析吗
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发表于 2013-11-26 11:43:14 | 显示全部楼层
内力和外力是相对的,比如抽出单独一根杆以及任意支点作分析,那内力也就成外力了,该回炉理论力学了。

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抱着‘工程力学’啃了两个月了 ,小生迂腐、悟性不高 0.0 让大侠见笑了  发表于 2013-11-26 12:40
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发表于 2013-11-26 11:47:44 | 显示全部楼层
大侠,私以为,你的受力图画错了。A点的合力方向是GX,GX分解到AB杆的轴线和径线方向上。

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呵呵,大侠加油  发表于 2013-11-26 13:22
升-拉,降-推吧 ‘力矩平衡’这个靠谱,A点扭矩分解 又乱拉,我得继续看书 ,上面玩的太浅啦  发表于 2013-11-26 13:09
如果OE竖直,那么角EOD恒等于<a,所以你的那个两角合90度的假设也是不正确的。  发表于 2013-11-26 13:05
那大侠,你这油缸至少是承受拉力的,而不是推力。另外,你这样平移重力,同时是要加一个扭矩在A点的,方向是顺时针。然后再做力矩平衡。  发表于 2013-11-26 12:58
没考虑杆件自重, 你可以理解为这是个‘简易-升降平台’ 载荷在AB杆件上,我就想求所需油缸推力的最大值...构件刚性、强度、稳定性先不做计算  发表于 2013-11-26 12:47
..你这么分析我就更困惑了。如果你是在算力矩平衡,那么你这么画根本不能平衡,弯矩都同向了。我建议你,先不要管自重,只分析力传递。  发表于 2013-11-26 12:43
谢谢零侠,刚吃午饭去了 : 重心其实压在AB中心点位置,根据‘力线平移定理’我就把它放到A点分解了,我这样做对吗?  发表于 2013-11-26 12:38

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Michael0576 + 1 热心助人,专业精湛!

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发表于 2013-11-26 12:13:34 | 显示全部楼层
建议画出四连杆的极限位置和一些关键点位,找出油缸力臂最短的位置,这个位置出力为最大。

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'OA'竖直,与水平面垂直-油缸 即ED⊥OA ed最短,这样重力全都压在OA、BC杆件上了  发表于 2013-11-26 12:44
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发表于 2013-11-28 18:13:59 | 显示全部楼层
回答完你的问题,俺的积分就可以达到300了,嘿嘿1 [$ K* i1 n5 j1 O
/ a/ h9 {. k/ o
首先,杆AB,BC,是提高AO抗弯刚度的,对于求解Fmax无用,建议删除。* E0 [. o- N6 e3 @( C1 l  }
; J1 v$ g' D) y7 k" E
由ODE,根据余弦定理可以求出角OED。知道OE杆与水平面的夹角,根据180°的关系,即可求出DE杆与水平的夹角。
0 E7 ^) o. D! k% `- T( z$ C2 R
9 K) t+ G3 ]- p$ L3 c$ b至于D点油缸受力方向,你可以认为在D点放置足够重量的重物就可以保持平衡,因此,归根到底是油缸以一定的角度顶起D点一定重量的重物。D点重物重量,由扭矩平衡(略同杠杆定理)求得,是4G。
, l" F: J, g$ \" |9 n3 p
/ z6 m7 C8 w3 ]/ TDE长度是变量,即可求出DE变化时DE杆与水平的夹角范围。角度越大,力越小,最小力是垂直时的4G,角度最小时,F为max,然后由4G分解,求出Fmax。2 ~# f! w! R. d: Z- a/ T
( e0 {- y- a( u& h) J% ~
通俗易懂不???
) [8 h: |6 Q) c4 Q; i; S- @, G

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Michael0576 + 1 谢谢

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